(57)【要約】【課題】植物を良好に成長させることができる上、日常管理を省力化できる水耕栽培装置を提供する。  【解決手段】本発明の水耕栽培装置は、上部が開口する容器と、この容器の内方に設置される複数段の棚部材とを有し、棚部材が通気性と保水性とを有し、少なくとも上端の棚部材には植物の育成部を支持させるとともに、各棚部材と育成部との少なくともいずれか一方と、容器の下部に形成される貯水部とが毛細管現象による給水手段で連結されていることを特徴とするものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部が開口する容器と、この容器の内方に設置される複数段の棚部材とを有し、棚部材が通気性と保水性とを有し、少なくとも上端の棚部材には植物の育成部を支持させるとともに、各棚部材と育成部との少なくともいずれか一方と、容器の下部に形成される貯水部とが毛細管現象による給水手段で連結されていることを特徴とする水耕栽培装置。
【請求項２】
棚部材が、保形用の合成樹脂製ネットと、繊維を主成分とする不織布とを組み合わせて形成されており、不織布により保水されるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の水耕栽培装置。
【請求項３】
給水手段が、保形用の合成樹脂製ネットと、繊維を主成分とする不織布とを組み合わせて形成されており、前記棚部材の支持脚部を兼ねていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の水耕栽培装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物を水耕栽培する際に用いられる水耕栽培装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、植物を水耕栽培する水耕栽培装置としては、液槽の上部に栽培槽を設け、液槽内の培養液をポンプで汲み上げて、栽培槽内の植物の根に供給するものがある(例えば、特許文献１参照)。また、ポンプなどを使用せず、植物の根を直接液槽内の培養液に浸すものもある（例えば、特許文献２参照）。さらに、ビルの屋上などに設置される大型の水耕栽培装置としては、保水部の上部に揚水シートを重ねて、保水部内の培養液を揚水シートで吸い上げて、植物の根に供給するものがある（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】実用新案登録第３０９０１２０号公報
【特許文献２】実開平５−４６２６２号公報
【特許文献３】特開２００３−３８０５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記の装置はいずれも、植物が根を張るための場所が一層に限られており、根は限られた層内を側方に延びていくしかない。そのため、十分な根量を確保することができず、植物の良好な成長が望めないという問題がある。また、ポンプで汲み上げるものでは、コストや故障などの問題が生ずるし、根を培養液に浸すものでは、培養液の調整に手間がかかる。さらに、大型の装置では、設置場所が限定されるなど様々な問題がある。本発明の解決しようとする課題は、植物を良好に成長させることができる上、日常管理を省力化できる水耕栽培装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の水耕栽培装置は、上記問題点に鑑みて提案されたものであって、
上部が開口する容器と、この容器の内方に設置される複数段の棚部材とを有し、棚部材が通気性と保水性とを有し、少なくとも上端の棚部材には植物の育成部を支持させるとともに、各棚部材と育成部との少なくともいずれか一方と、容器の下部に形成される貯水部とが毛細管現象による給水手段で連結されていることを特徴とするものである。
【０００５】
また、棚部材が、保形用の合成樹脂製ネットと、繊維を主成分とする不織布とを組み合わせて形成され、不織布により保水されるようにしたものであってもよい。
【０００６】
さらに、給水手段が、保形用の合成樹脂製ネットと、繊維を主成分とする不織布とを組み合わせて形成され、前記棚部材の支持脚部を兼ねていてもよい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の水耕栽培装置によれば、容器内部の空間を有効利用して、複数段の棚部材を設置したので、容器の大きさを変えることなく、植物が根を張るための場所を十分に確保することができる。したがって、省スペースで、植物を効率よく良好に栽培することができる。
また、棚部材が、保形用の合成樹脂製ネットと、繊維を主成分とする不織布とを組み合わせて形成され、不織布により保水されるようにしたものでは、棚部材の変形を防止できる上、適度な通気性と保水性とを維持することができ、根の生育に適した環境を提供できる。また、汎用性のある素材を用いているため、低コスト化を実現できる。
さらに、給水手段が、保形用の合成樹脂製ネットと、繊維を主成分とする不織布とを組み合わせて形成され、前記棚部材の支持脚部を兼ねているものでは、給水装置の故障の心配がなく、貯水部から棚部材に確実に給水できる上、棚部材を容器内部の所定の位置に確実に支持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明にかかる水耕栽培装置の一実施形態について詳細に説明する。
【０００９】
本実施形態の水耕栽培装置Ｓは、図１に示すように、液槽１と、植物を栽培する栽培容器２と、栽培容器２の内部に設置される棚部材３，４，５と、植物の育成部としての苗保持具６とを備えて構成されている。
【００１０】
液槽１は、上方に開口部１０１を備えた水密構造の中空容器で、内部に栽培容器２を設置可能な大きさに形成されている。液槽１の対向する側面部には、それぞれ床面から同じ高さとなる位置に、給水口１０２と排水口１０３とが設けられている。そして、給水口１０２には吸水管１０４が、排水口１０３には排水管１０５がそれぞれ取り付けられている。
【００１１】
栽培容器２は、底部２０１と、底部２０１から立ち上がる側面部２０２とを備え、上方に開口部２０３を有している。底部２０１には吸排水口２０４が穿設されている。側面部２０２の内壁面は、底部２０１から開口部２０３に向かってテーパ状に広がっている。
【００１２】
棚部材３，４，５は、図３から図５に示すように、基本的にはいずれも同じ構成であるので、棚部材３について詳細に説明する。なお、他の棚部材４，５については異なる部分だけ説明し、同一の構成部分については説明を省略する。
【００１３】
棚部材３は、合成樹脂製のネット状素材でほぼ円形状に形成されている棚部８と、繊維を主成分とする不織布からなる保水部１１と、栽培容器２内に貯水された液体を保水部１１に供給する給水機構１７とを備えている。
【００１４】
棚部８は、栽培容器２の高さ方向において下から約３分の１の位置における容器横断面形状とほぼ同じ大きさに形成されている。棚部８の周縁部には、左右１対の切り欠き部８ａ，８ｂが形成されており、棚部８の中央部には、開口部８ｃが形成されている。
【００１５】
保水部１１は、片面に黒色のシート状の不織布が貼着された綿状の肉厚の不織布で、棚部８とほぼ同じ大きさに形成されており、保水部１１の中央部には、放射状に切り込んでなる挿通孔１７ｃが形成されている。
【００１６】
給水機構１７は、保水部１１と同じ不織布で帯状に形成された吸水部２０と、棚部８と同じネット状素材で形成された棚支持部１４とを備えている。棚支持部１４は、吸水部２０よりも幅の狭い帯状で、給水部２０とほぼ同じ長さに形成されている。吸水部２０は、保水部１１の周縁部から左右両側に延出しており、栽培容器２内に設置した場合に栽培容器２の底部２０１に到達する長さを有している。
また、吸水部２０と保水部１１との境目部分には、保水部１１側に切り込み１７ａ，１７ｂが形成されている。
【００１７】
棚部材３は、保水部１１の黒色不織布面側に、棚部８と棚支持部１４とを備えている。具体的には、図３に示すように、棚部８は、切り欠き部８ａ，８ｂが吸水部２０に対向するように、保水部１１上に配置されて固定されている。また、棚支持部１４は、給水部２０上に配置されて固定されている。
【００１８】
棚部材４は、棚部９と、保水部１２と、給水機構１８とを備えている。棚部９は、栽培容器２の高さ方向において上から約３分の１の位置における容器横断面形状とほぼ同じ大きさに形成されている。棚部９の周縁部には、切り欠き９ａ，９ｂが形成されており、棚部９の中央部には、開口部９ｃが形成されている。また、保水部１２の中央部には、放射状に切り込んでなる挿通孔１８ｃが形成されている。給水機構１８は、吸水部２１と、棚支持部１５とを備えている。吸水部２１は、栽培容器２内に設置した場合に、栽培容器２の底部２０１に到達する長さを有している。吸水部２１と保水部１２との境目部分には、保水部１２側に切り込み１８ａ，１８ｂが形成されている。
棚部材４は、保水部１２の黒色不織布面側に、棚部９と棚支持部１５とを備えている。具体的には、図４に示すように、棚部９は、切り欠き部９ａ，９ｂが吸水部２１に対向するように、保水部１２上に配置されて固定されている。また、棚支持部１５は、給水部２１上に配置されて固定されている。
【００１９】
棚部材５は、棚部１０と、保水部１３と、給水機構１９とを備えている。棚部１０は、栽培容器２の開口部２０３を塞ぐように設けられるもので、開口部２０３とほぼ同じ大きさに形成されており、棚部１０の中央部には、開口部１０ｃが形成されている。なお、棚部１０の周縁部には、切り欠きは形成されていない。また、保水部１３の中央部には、放射状に切り込んでなる挿通孔１９ｃが形成されている。給水機構１９は、吸水部２２と、棚支持部１６とを備えている。吸水部２２は、栽培容器２内に設置した場合に、栽培容器２の底部２０１に到達する長さを有している。
棚部材５は、保水部１３の黒色不織布面側に棚部１０を備え、黒色不織布面側と反対側に棚支持部１６を備えている。具体的には、図５に示すように、棚部１０は、保水部１３上に配置されて固定されており、棚支持部１６は、吸水部２２上に配置されて固定されている。
【００２０】
苗保持具６は、内部に苗を保持可能な保持本体２３と、保持本体２３に水分を供給する吸水帯２４とを備えて構成されている。保持本体２３は、棚部８，９，１０と同様に、合成樹脂製のネット状素材で、上下に開口部を備えた逆円錐状に形成されている。また、吸水帯２４は、吸水性および保水性を有する不織布で形成されている。吸水帯２４は、保持本体２３の内部に設けられており、その下端部が保持本体２３の下部開口部から外部に露出している。吸水帯２４は、苗保持具６を栽培容器２内に設置した場合に、栽培容器２の底部２０１に到達する長さを有しており、長手方向に沿って補強用の針金２５が取り付けられている。
【００２１】
上記構成の水耕栽培装置Ｓの設置手順について説明する。
まず、図２に示すように、棚部材３，４、５を順に栽培容器２の内部に設置する。具体的には、棚部材３の吸水部２０を棚部８側に折り曲げて、保水部１１が上側となるようにして、栽培容器２の底部２０１に立設させる。次に、棚部材４を、棚部材３の場合と同様に、棚部材４の吸水部２１を棚部９側に折り曲げて、保水部１２が上側となるようにして、棚部材３の上側に立設させる。そして、保水部１１，１２上に、緩効性肥料ｈを配置する。そして、最後に、棚部材５の吸水部２２を保水部１３側に折り曲げて、棚部１０が上側となるようにして、棚部材４の上側に立設させる。
【００２２】
次に、苗保持具６を栽培容器２内に設置する。苗保持具６は、保持本体２３の内部にくんたんｋが充填され、育成中の苗ｐが植えられている。具体的には、保持本体２３の下端部と吸水帯２４とを栽培容器２の内部に設置された棚部材３，４，５の挿通孔１７ｃ，１８ｃ，１９ｃに挿通させ、保持本体２３の外周面を棚部材３，４，５に支持させた状態で、吸水帯２４の下端部を栽培容器２の底部２０１に到達させる。最後に、棚部材５の上面に木材チップｔを敷きつめる。
【００２３】
次に、栽培容器２を液槽１内に設置して、給水口１０２から液槽１内に水を供給する。液槽１内に供給された水は、図１に示すように、栽培容器２に設けた吸排水口２０４から栽培容器２内に流入する。水位は、棚部材３の棚部８の直下位置で維持され、過剰に供給された水は、排水口１０３から排出される。
吸水部２０，２１，２２は、栽培容器２内の水を吸い上げて、保水部１１，１２，１３に水分を供給する。保水部１１，１２，１３は、水分を吸収して湿潤状態を維持するとともに、栽培容器２の内部を高い湿度に保つ。また、棚部８，９，１０および保水部１１，１２，１３は、通気性を有するため、栽培容器２の内部には、外部から新鮮な空気が出入りする。
一方、苗保持具６の吸水帯２４は、栽培容器２内の水を吸い上げて、保持本体２３の内部に充填されたくんたんｋに水分を供給する。
【００２４】
以上、詳述したように、本実施の形態の水耕栽培装置Ｓによれば、栽培容器２の内部が、棚部材３，４，５によって上下に複数段の棚が形成されており、保水部１１と、保水部１２の両方に根を張ることができるので、栽培容器２を大型化することなく、効率よく根を張らせることができる。また、棚部材３，４，５は、通気性及び保水性を有するので、仕切られた空間内が高い湿度と新鮮な空気で満たされ、根の生育に最適な環境となる。その結果、植物の成長に十分な発根量を確保でき、植物を順調に成長させることができる。
【００２５】
また、棚部材３，４，５に仕切られた空間は、十分な湿度を有しているので、棚部材４，５上に設置した緩効性肥料が少しずつ溶けて、保水部１１，１２にしみ込み、保水部１１，１２上に張った根に水分とともに吸い上げられる。したがって、面倒な培養液調整の手間が省ける上、施肥量の過剰又は過少を防止できる。なお、緩効性肥料ｈは、粒状のものを直接配置してもよいし、または、少量ずつ透水性のある袋に分包して配置してもよい。
【００２６】
また、保水部１１には切り込み１７ａ，１７ｂが、保水部１２には切り込み１８ａ，１８ｂがそれぞれ設けられているので、棚部材３，４，５を栽培容器２内に設置する際に、図１，図２に示すように、吸水部２０と栽培容器２の側壁部２０２との間に、吸水部２１、２２を挿入可能な隙間を形成できるとともに、吸水部２１と側壁部２０２との間に、吸水部２２を挿入可能な隙間を形成できる。したがって、吸水部２０，２１，２２が互いにぶつかり合うことなく、栽培容器２内に好適に配置できる。
【００２７】
また、苗保持具６は、保持本体２３が逆円錐形状に形成されているので、根が下方に向かって伸びると、自然に保持本体２３の側面から外部に伸びていく。その結果、保持本体２３から外部に伸びた根は、保水部１１，１２の両方に均等に根を張ることになり、十分な根量を確保することができる。なお、本願発明者は、上部が開口した有底円筒状の保持本体で試してみたが、根は、保持本体の底部まで真っ直ぐに伸びた後、底部の周囲に巻き付いてしまい、保水部１１，１２の両方に均等に根を張らせることはできなかった。
【００２８】
また、棚部材５は、保水部１３の黒色不織布面を上側にして、栽培容器２に設けられているので、栽培容器２に照射される日光は黒色不織布に吸収され、栽培容器２の内部には到達しにくい。したがって、根に日光が当たりにくく、苗が弱ったり枯れたりするのを効果的に防止できる。
【００２９】
また、棚部材３、４，５と苗保持具６とは、合成樹脂製のネット状素材や不織布で構成されているが、これらの材質は、はさみ等で切断し、接着剤等で接着できる素材である。そのため、使用者自ら、使用される栽培容器の寸法に合わせて最適な形状に、容易に製作することができる。したがって、栽培容器として、市販の植木鉢やプランターなどを使用することができ、汎用性の高い水耕栽培装置を提供できる。
【００３０】
また、苗保持具６が、栽培容器２に対して取り外し可能に設けられているので、あらかじめ幼植物の苗を別の場所で育てた後に、本発明の水耕栽培装置Ｓに植え替えることができる。したがって、苗の品種、花の色、生育状況の良し悪しなどを判断し、苗を選択した上で、植え替えることができる。
【００３１】
ところで、幼植物の苗を育成する際には、図６に示す育苗器Ａを使用する。育苗器Ａは、液槽Ｂと、液槽Ｂの上部開口を閉止する蓋部Ｃとを備え、蓋部Ｃに苗保持具６の保持本体２３を保持可能な挿通孔Ｄが複数穿設されている。そして、苗を植えた苗保持具６を挿通孔Ｄに挿通させて、苗保持具６の吸水帯２４を液槽Ｂ内の液体に浸して、苗を育成する。
【００３２】
なお、本実施の形態では、栽培容器２は、いわゆる植木鉢と同様の形状であるが、栽培容器２の形状はこれに限られない。例えば、複数個の植物を配設可能な平面視長方形状に形成された、いわゆるプランターであってもよい。
【００３３】
また、給水側に給水タイマーを設けてもよい。さらに、下流部側にオーバーフローセンサーを設けて、給水タイマーをオーバーフローセンサーと連動させてもよい。
【００３４】
また、本実施の形態では、苗保持具６に植えた植物の苗を栽培する場合を示したが、苗保持具６は必須のものではない。例えば、苗保持具６が配置される空間部に、観賞用の低木類を配置することもできる。この場合は、棚部材３，４，５に低木類による無理な荷重がかからないように、別個の支持部材を用いて低木類の幹を栽培容器２に支持させることが好ましい。
【００３５】
さらに、本実施の形態では、液槽１内に水を供給したが、液槽１内に供給する液体は水に限られず、植物の成長に適した液体であればよく、例えば、液肥を所定濃度に希釈した培養液であってもよい。
【００３６】
次に、本発明にかかる他の実施形態の水耕栽培装置Ｓ２について説明する。本実施形態の水耕栽培装置Ｓ２は、図７に示すように、液槽と栽培容器とを一体化したもので、液槽１ａ，１ｂ，１ｃ内に直接棚部材３，４，５が設けられている。そして、複数個の液槽１ａ，１ｂ，１ｃが、同一平面上または相対的に低くなるように配置され、それぞれの給水口１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃに給水管１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃが取り付けられ、それぞれの排水口１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃに排水管１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃが取り付けられて、各液層１ａ，１ｂ，１ｃが連結されている。このようにすれば、装置の簡略化を図ることができる上、上流側または最も高い位置に配置された液槽１ａに給水するだけで、自動的に下流側の各液槽１ｂ，１ｃに給水することができるので、潅水の手間を大幅に軽減できる。
【００３７】
また、保水部１１，１２，１３、吸水部２１，２２，２３および吸水帯２４に用いる素材は、上記のものに限られず、例えば、吸水紙でもよい。また、棚部８，９，１０、棚支持部１４，１５，１６および保持本体２３に用いる素材は、上記のものに限られず、例えば金属製のネット状素材でもよい。なお、その場合は、はさみ等で容易に切断可能な硬さであることが好ましい。さらに、ネット状素材に限られず、無数の穿設孔が設けられており、適度な硬さを有する薄板材であってもよい。
【００３８】
また、本実施の形態では、棚部材３，４，５は、棚支持部１４，１５，１６で支持されているが、棚支持部１４，１５，１６の代わりに、または棚支持部１４，１５，１６に加えて、各棚部材３，４，５間に筒状体からなるスペーサを設けてもよい。このようにすれば、各棚部材３，４，５間を所定距離だけ、より確実に離間させることができるので、根の育成空間が十分に確保できる。
【００３９】
さらに、本実施の形態の苗保持具６は、保持本体２３が逆円錐形状に形成されているが、保持本体２３の形状はこれに限られず、下方に向かって先細状となる形状であればよい。したがって、例えば、逆多角錘形状であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係る一実施形態の水耕栽培装置Ｓを示す縦断面図である。
【図２】棚部材３，４，５と苗保持具６とを栽培容器２内に設置する手順を示す説明図である。
【図３】棚部材３の平面図である。
【図４】棚部材４の平面図である。
【図５】棚部材５の平面図である。
【図６】育苗器Ａで幼植物の苗を育苗している状態を示す説明図である。
【図７】本発明に係る他の実施形態の水耕栽培装置Ｓ２を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４１】
Ｓ      水耕栽培装置
Ｓ２    水耕栽培装置
１      液槽（貯水部）
２      栽培容器（容器）
３      棚部材
４      棚部材
５      棚部材
６      苗保持具(育成部)
１７    給水機構（給水手段）
１８    給水機構（給水手段）
１９    給水機構（給水手段）
【図１】
2005095143.tif 000003
【図２】
2005095143.tif 000004
【図３】
2005095143.tif 000005
【図４】
2005095143.tif 000006
【図５】
2005095143.tif 000007
【図６】
2005095143.tif 000008
【図７】
2005095143.tif 000009